Οι αρτηρίες και οι φλέβες είναι τα μέρη του κυκλοφορικού συστήματος που μεταφέρουν αίμα μεταξύ της καρδιάς, των πνευμόνων και όλων των άλλων περιοχών του σώματος. Ενώ και οι δύο φέρουν αίμα, δεν έχουν πολλά άλλα κοινά. Οι αρτηρίες και οι φλέβες είναι κατασκευασμένες από κάπως διαφορετικό ιστό, καθένα από τα οποία εκτελεί ορισμένες λειτουργίες με εξειδικευμένο τρόπο. Η πρώτη και πιο σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι όλες οι αρτηρίες μεταφέρουν αίμα μακριά από την καρδιά και όλες οι φλέβες μεταφέρουν αίμα στην καρδιά από τις απομακρυσμένες περιοχές. Οι περισσότερες αρτηρίες μεταφέρουν οξυγονωμένο αίμα και οι περισσότερες φλέβες φέρουν αποξυγονωμένο αίμα. οι πνευμονικές αρτηρίες και οι φλέβες είναι οι εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα.
Ο αρτηριακός ιστός είναι σχεδιασμένος και εξειδικευμένος με τρόπο ώστε να είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για τη γρήγορη και αποτελεσματική παροχή αίματος, το οποίο μεταφέρει το οξυγόνο απαραίτητο για τη λειτουργία κάθε σωματικού κυττάρου. Το εξωτερικό στρώμα μιας αρτηρίας αποτελείται από συνδετικό ιστό, ο οποίος καλύπτει το μυϊκό μεσαίο στρώμα. Αυτοί οι μύες συστέλλονται μεταξύ των καρδιακών παλμών με έναν τόσο αξιόπιστο τρόπο ώστε όταν παίρνουμε τον παλμό μας, δεν αισθανόμαστε στην πραγματικότητα τους καρδιακούς παλμούς μας, αλλά αντίθετα τους αρτηριακούς συσπάσεις.
Πέρα από τον αρτηριακό μυ βρίσκεται το εσωτερικό στρώμα, κατασκευασμένο από λεία ενδοθηλιακά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα είναι εξειδικευμένα για να παρέχουν μια ομαλή οδό για τη ροή του αίματος. Αυτή η περιοχή των κυττάρων είναι επίσης αυτό που μπορεί να καταστραφεί και να διακυβευτεί κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου, οδηγώντας σε δύο κοινές αιτίες θανάτου, δηλαδή την καρδιακή προσβολή και το εγκεφαλικό επεισόδιο.
Οι φλέβες έχουν διαφορετική δομή και λειτουργία από τις αρτηρίες. Είναι πολύ ευέλικτα και καταρρέουν όταν δεν γεμίζουν αίμα. Συνήθως μεταφέρουν αποξυγονωμένο αίμα, πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα, στην καρδιά, έτσι ώστε να μπορεί να σταλεί στους πνεύμονες για οξυγόνωση. Τα στρώματα του φλεβικού ιστού είναι παρόμοια κατά κάποιο τρόπο με αυτά των αρτηριών, αν και ο μυς δεν συστέλλεται όπως ο αρτηριακός μυς.
Σε αντίθεση με άλλες αρτηρίες, η πνευμονική αρτηρία μεταφέρει αποξυγονωμένο αίμα. Μόλις οι φλέβες φέρουν αυτό το αίμα από το σώμα στην καρδιά, αντλείται στους πνεύμονες. Η πνευμονική φλέβα μεταφέρει το οξυγονωμένο αίμα από τους πνεύμονες πίσω στην καρδιά.
Ενώ η θέση των αρτηριών είναι πολύ παρόμοια από άτομο σε άτομο, αυτό δεν συμβαίνει τόσο με τις φλέβες, οι οποίες έχουν μεγαλύτερη μεταβλητότητα. Οι φλέβες, σε αντίθεση με τις αρτηρίες, χρησιμοποιούνται ως σημεία πρόσβασης στην κυκλοφορία του αίματος στον ιατρικό τομέα, όπως όταν ένα άτομο λαμβάνει φάρμακο ή υγρά απευθείας στην κυκλοφορία του αίματος ή όταν λαμβάνεται αίμα. Επειδή οι φλέβες δεν συστέλλονται όπως οι αρτηρίες, υπάρχουν βαλβίδες στις φλέβες που διατηρούν τη ροή του αίματος σε μία μόνο κατεύθυνση. Χωρίς αυτές τις βαλβίδες, η βαρύτητα θα προκαλούσε γρήγορα συσσώρευση αίματος στα άκρα, προκαλώντας τραυματισμό ή τουλάχιστον μειώνοντας την απόδοση του συστήματος.